初中物理电功率的计算试题

小丽家在厨房里安装了如图甲所示的某款电热水龙头。图乙是它的工作原理图，旋转手柄可使扇形开关 $S$同时接触两个相邻的触点（当 $S$旋到位置1，只接触1触点；当 $S$旋到位置2，同时接触1、2触点，当 $S$旋到位置3，同时接触2、3触点）。通过旋转手柄带动开关 $S$，接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间的切换。当开关在1的位置时，水龙头放出冷水。定值电阻 $R_1=R_2=48.4\Omega$．请完成下列问题：

（1）当开关旋到位置2时，水龙头放出的水是　　（选填“温水”或“热水” $)$。

（2）当开关旋到位置3时，发热功率是　　 $W$；如果产生的电热全部被水吸收，通电42秒，能使质量为 $1\mathit{kg}$、 ${25}^{°}\text{C}$的水温度升高　　 ${}^{°}\text{C}$． $\left[C_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示电路，电源电压 $12V$，灯泡 $L$标有“ $6V3W$”， $R=20\Omega$．当开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时，电路总电流为 $1A$，则 $R_0=$　　 $\Omega$；当开关 $S$闭合， $S_1$、 $S_2$断开，灯泡 $L$与 $R$是　　联，此时灯泡 $L$的亮度与正常发光时的亮度相比　　（选填“相同”、“更亮”或“较暗” $)$。

如图所示电路，电源电压保持不变。将开关 $S$闭合，滑动变阻器的滑片 $P$向右滑动。以下说法错误的是 $($　　 $)$

A．电流表的示数变大

B．电压表和电流表示数的比值变大

C．电压表的示数变小

D．电路消耗的总功率变大

如图所示，电源电压不变，两个电流表的量程均为 $0~0.6A$，滑动变阻器上标有“ $50\Omega 1A$”的字样，其接入电路的电阻值与连入电路电阻丝的长度成正比。当滑片 $P$在最左端的 $a$点时，闭合开关 $S$，灯泡 $L$正常发光，两个电流表的示数分别为 $I_{1a}=0.24A$， $I_{2a}=0.50A$；当滑片 $P$由最左端的 $a$点向右移动 $6\mathit{cm}$到达 $b$点时，两个电流表的示数分别为 $I_{1b}=0.40A$， $I_{2b}=0.50A$，则小灯泡的额定功率为　　 $W$；在不损坏电路器材的条件下，滑片 $P$从 $a$点向右移动的最大距离为　　 $\mathit{cm}$。

调光台灯实际上是一个电灯与一个滑动变阻器串联，其原理可简化为如图所示的电路，灯 $L$标有“ $12V12W$”字样，滑片 $P$从 $d$转到 $a$的过程中： $d$点时可断开电路； $c$点时刚好接通电路； $b$点时灯刚好开始发光； $a$点时灯恰好正常发光。电源电压恒定不变，灯丝电阻不变。求：

（1）电源电压及灯丝的电阻各多大？

（2）转动滑片 $P$，使滑动变阻器接入电路的电阻为 $8\Omega$时，灯消耗的实际功率多大？

（3）若 $\mathit{bc}$的长度为 $\mathit{ac}$长的 $\frac{1}{7}$，灯丝电流增大到额定电流的 $\frac{1}{10}$时灯刚好开始发光，则滑动变阻器的最大阻值多大？

如图甲所示，电源电压恒定不变， $R_1=10\Omega$，开关 $S$闭合，的示数为 $6V$，电流表的示数如图乙所示，则 $R_2$的功率为　　 $W$；通电 $1\mathit{min}$， $R_1$产生的热量为　　 $J$。

如图所示，电源电压保持不变， $L_1$、 $L_2$、 $L_3$是电阻保持不变的灯泡， $L_2$、 $L_3$完全相同。第一次开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$都闭合时， $L_1$的电功率为 $25W$；第二次只闭合开关 $S$时， $L_1$的电功率为 $16W$．则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A． $L_1$、 $L_2$两灯丝电阻之比为 $1:4$

B．只闭合 $S$时， $L_1$和 $L_3$的功率之比为 $1:4$

C． $L_1$前后两次的电压之比为 $25:16$

D．前后两次电路消耗的总功率之比为 $25:4$

如图所示， $A$、 $B$两端间电压 $U=6V$，且保持不变， $R_1=10\Omega$， $R_2=20\Omega$． $a$、 $b$两端接不同的电阻 $R_f$时， $R_1$的电功率不同，其最小值为　　 $W$； $a$、 $b$两端不接电阻时， $c$、 $d$两端的电压称为空载电压，若要求 $c$、 $d$两端的电压不得低于空载电压的 $60\%$， $R_f$的阻值范围应为　　。

电焊利用电流的热效应熔化焊条。某型号的电焊机接在电压 $220V$的家庭电路上，输出电压 $40V$，输出功率 $2200W$．编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量（长时间通电的对应安全电流）如表。从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用 $($　　 $)$

导线编号	甲	乙	丙	丁
导线横截面积 $S/m{m}^2$	1.0	2.5	6	10
安全载流量 $I/A$	12	28	47	68

A．甲B．乙C．丙D．丁

某学校教学楼有一额定电压为 $220V$ 的电热水器，它的工作电路如图所示，已知电阻 $R_2=217.8\Omega$，电源电压保持 $220V$不变，当 $S_1$、 $S_2$均闭合时，电热水器处于加热状态，消耗的功率为 $2\mathit{kW}$．只闭合 $S_1$，电热水器处于保温状态。求：

（1）电阻 $R_1$的阻值；

（2）电热水器处于保温状态消耗的功率；

（3）电热水器处于加热状态时，将 $5\mathit{kg}$水从 ${18}^{°}\text{C}$加热到 ${98}^{°}\text{C}$所需的时间 $[$不计热损失，水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)]$。

电能表是量度　　的仪表，如图所示的电能表，所连接的用电器工作时总功率不能超过　　 $W$，只有一个用电器工作时， $6\mathit{min}$内转盘正好转过100圈，该用电器的电功率为　　 $W$。

如图所示是一电热毯电路的示意图， $R_0$是电热毯发热电阻丝， $R$是串联在电路中的定值电阻， $S$是温控开关，开关上标有“高（温 $)$、低（温 $)$、关”的字样。已知电热毯高温挡的功率为 $110W$．则要使电热毯处于高温挡，则开关 $S$的动触片应置于　 点（选填“ $a$”、“ $b$”或“ $c$” $)$，假设电热毯处于高温挡每天正常工作 $2h$，则20天消耗　　千瓦时的电能。

如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 $L_1$、 $L_2$分别标有“ $6V3W$”和“ $6V6W$”的字样，滑动变阻器 $R$的阻值变化范围为 $0~12\Omega$，当 $S_1$、 $S_2$和 $S_3$都闭合，滑动变阻器的滑片滑到 $a$端时，两灯都正常发光。不考虑温度对灯泡电阻的影响，则 $($　　 $)$

A．电源电压为 $12V$

B．两灯都正常发光时电流表的示数为 $3A$

C．整个电路的最小功率 $2.25W$

D．整个电路的最大功率9 $W$

小琳想知道一只标明“ $220V40W$”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并招来器材动手实验。

（1）按照如图甲所示连接电路，检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为　　 $\Omega$。

（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图 $(R_0$为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关 $S$，调节滑动变阻器 $R$，当电流表示数分别为 $I_1$， $I_2$时，灯丝电阻 $R_L=$　　（用 $R_0$， $I_1$， $I_2$表示测量结果）。

（3）小琳用公式 $R=\frac{U^2}{P}$计算出灯泡正常发光时的电阻为 $1210\Omega$，比（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理的解释　　。

（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差　　 $W$。

两个电子元件 $A$和 $B$串联后接入电路，流过元件的电流与其两端电压关系如图所示，当流过元件 $A$的电流为 $0.4A$时，元件 $A$， $B$两端电压之比为　　， $A$、 $B$两元件消耗的总功率为　　 $W$。